Con đường mở rộng của Ethereum: Khám phá các giải pháp L2

Ethereum là một trong những nền tảng chính trong lĩnh vực blockchain, mang lại nhiều ứng dụng phi tập trung, từ DeFi đến NFT, hệ sinh thái đang phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, với sự phát triển của giao dịch trên chuỗi, cũng đã mang lại một số thách thức vốn có, chẳng hạn như sự gia tăng phí giao dịch do tắc nghẽn mạng, thời gian xử lý kéo dài và tỷ lệ thất bại tăng, những vấn đề này nghiêm trọng ảnh hưởng đến sự tham gia của người dùng.

Để đối phó với những thách thức này và duy trì tính phân cấp của chuỗi chính, cộng đồng đã đề xuất giải pháp mở rộng L2. Ý tưởng cốt lõi của L2 là chuyển các phép toán và giao dịch từ mạng chính (L1) sang thực thi trên mạng lớp hai, chỉ nộp kết quả cuối cùng lên mạng chính. Phương pháp này không chỉ nâng cao hiệu quả giao dịch, giảm chi phí mà còn kế thừa tính bảo mật của mạng chính.

Hiện tại, các giải pháp L2 nổi bật bao gồm Rollups và sidechain. Rollups có thể được chia thành Optimistic Rollups (OP-Rollups) và Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Optimistic Rollups

OP-Rollups thực hiện tính toán giao dịch và cập nhật trạng thái trên mạng L2, sau đó công bố dữ liệu gốc đã nén theo lô lên mạng chính. Phương pháp này giả định rằng tất cả các giao dịch đều hợp lệ, trừ khi có ai đó đặt câu hỏi. Cách "lạc quan" này làm tăng đáng kể tốc độ và hiệu quả xác nhận giao dịch.

Sau khi gửi giao dịch, các xác thực viên có bảy ngày để gửi bằng chứng gian lận. Nếu phát hiện vấn đề, hợp đồng thông minh sẽ xác thực giao dịch được chỉ định. Một khi xác nhận có vấn đề, các lô hàng liên quan và các lô hàng tiếp theo sẽ bị quay ngược lại, các nút ác sẽ bị trừng phạt, trong khi các xác thực viên sẽ nhận được phần thưởng. Nếu không nhận được bằng chứng gian lận trong vòng bảy ngày, giao dịch sẽ được xác nhận là hợp pháp.

Sự tồn tại của cơ chế "bằng chứng gian lận" bản thân nó đã tạo ra một tác dụng răn đe mạnh mẽ, thực tế rất ít nút gửi bằng chứng gian lận. Điều này nhờ vào việc kiểm tra đầy đủ của dự án, cơ chế trừng phạt nghiêm khắc, cũng như tổn thất kinh tế và uy tín do hành vi xấu gây ra vượt xa lợi ích tiềm năng.

Nhược điểm chính của OP-Rollups là thời gian thách thức bảy ngày có thể ảnh hưởng đến việc luân chuyển vốn, và có một số rủi ro tập trung.

Rollups Zero-Knowledge

Khác với OP-Rollups, ZK-Rollups yêu cầu đính kèm chứng minh tính hợp lệ khi gửi dữ liệu. Phương pháp này cũng xử lý giao dịch ngoài chuỗi, nhưng trước khi gửi, cần phải tính toán chứng minh tính hợp lệ.

Công nghệ ZK đã tồn tại trước khi blockchain xuất hiện, nhưng ứng dụng của nó bị hạn chế bởi sự phức tạp của thế giới thực. Lợi thế của blockchain là có thể giới hạn sự phức tạp trong hợp đồng thông minh, chỉ cần xác minh dữ liệu và tính toán trên chuỗi, không cần phụ thuộc vào tổ chức hoặc cá nhân tập trung.

Độ phức tạp của ZK-Rollups thể hiện ở việc cần phải biên dịch ra một sơ đồ mạch logic phức tạp dựa trên dữ liệu giao dịch và logic thực thi, sau đó thông qua tính toán mật mã để tạo ra kết quả có thể xác minh nhanh chóng. Điều này thường cần các trình biên dịch và trình xác minh chuyên dụng để hoàn thành.

Chi phí xem xét của Layer 2

Chi phí của OP-Rollups chủ yếu đến từ hai khía cạnh: phí giao dịch để gửi dữ liệu nén lên L1 và chi phí vận hành của các nút L2. Tin tốt là kế hoạch EIP-4844 của Ethereum đã giảm đáng kể chi phí tương tác giữa L2 và mạng chính. Tuy nhiên, việc duy trì các nút yêu cầu khóa một số lượng lớn vốn, có thể khiến nhà đầu tư bỏ lỡ các cơ hội khác.

Chi phí chính của ZK-Rollups đến từ tài nguyên tính toán, việc tạo ra bằng chứng không kiến thức yêu cầu một lượng lớn sức mạnh tính toán và phần cứng chuyên dụng. Đồng thời, nó cũng cần phải chịu chi phí giao dịch để gửi dữ liệu lên chuỗi. Nhu cầu về phần cứng chuyên dụng có thể dẫn đến việc mạng trở nên tập trung hơn.

Kết luận

Dù là OP-Rollups hay ZK-Rollups, cả hai đều là giải pháp quan trọng để hệ sinh thái Ethereum đối phó với thách thức mở rộng. Với việc triển khai các bản nâng cấp như Ethereum EIP-4844, chi phí phát hành dữ liệu L2 đã giảm đáng kể, điều này sẽ tiếp tục giải phóng tiềm năng của cả hai giải pháp, thúc đẩy sự phát triển và đổi mới liên tục của hệ sinh thái Ethereum.